Введение 8
1 Литературный обзор 10
1.1 Основные характеристики нефтяного сырья 10
1.2 Основы технологии экстракционного извлечения газов из
жидкостей 13
1.3 Основные схемы технологических процессов экстракционной очистки
нефти 15
1.4 Основные характеристики экстрагентов для очистки нефти 16
1.5 Особенности конструкций аппаратов для проведения процесса
экстракции 18
1.6 Факторы, влияющие на эффективность работы аппаратов для
экстракционной очистки нефти 25
1.7 Заключение к литературному обзору 27
2 Конструкторско-технологический раздел 29
2.1 Разработка технологической схемы установки для извлечения
растворённых газов из нефти методом экстракции 29
2.2 Расчёт основных параметров аппарата для экстракции газов и
нефти 31
2.3 Выбор вспомогательного оборудования 31
2.3.1 Привод перемешивающего устройства 31
2.3.2 Насос для подачи сырья 32
2.3.3 Насос для подачи реагента 33
2.3.4 Расходомер 34
3 Эксплуатация и ремонт 35
3.1 Разработка методики защиты оборудования от коррозии 35
3.2 Мероприятия по безопасной эксплуатации экстрактора 35
3.3 Мероприятия по техническому обслуживанию и ремонту установки... 38
Список использованных источников 44
Приложение
Нефть, извлекаемая из скважин, всегда содержит в себе попутный газ.
В состав нефти входят различные газы органического (метан, этан, пропан, бутан) и неорганического (сероводород, углекислый газ и гелий) происхождения. Большая часть этих углеводородов может быть потеряна при хранении и транспортировании нефти. Чтобы ликвидировать потери газов, а вместе с ними и лёгких бензиновых фракций, предотвратить загрязнение атмосферы, необходимо максимально извлечь лёгкие углеводороды. [8]
Отделение нефти от газа предусмотрено с целью:
1) получения нефтяного газа (химического сырья или топлива);
2) снижения гидравлических сопротивлений, а также возможности образования стойких нефтяных эмульсий;
3) разрушения структуры образовавшейся пены;
4) уменьшения пульсаций давления при транспортировании нефтегазоводяной смеси по сборным коллекторам, проложенным от дожимных насосных станций до установок подготовки нефти.
Присутствие в нефти газов способствует образованию в трубопроводах газовых пробок, которые затрудняют перекачивание. Попутный нефтяной газ нужно отделять от нефти для того, чтобы она соответствовала требуемым стандартам. [8]
Долгое время ПНГ оставался для нефтяных компаний побочным продуктом, поэтому и проблему его утилизации решали достаточно просто — сжигали. В России в результате сжигания газа в факелах ежегодно образуется почти 100 млн. тонн CO2. Опасность представляют также выбросы сажи: по мнению экологов, мельчайшие сажевые частички могут переноситься на большие расстояния и осаждаться на поверхности снега или льда. Основным способом утилизации ПНГ является его разделение на компоненты, из которых большую часть составляет сухой отбензиненный газ, по сути, тот же природный газ, то есть в основном метан, который может содержать некоторое количество этана. Вторая группа компонентов носит название широкой фракции легких углеводородов. Она представляет собой смесь веществ с двумя и более атомами углерода (фракция C2+). Именно эта смесь является сырьем для нефтехимии.
Целью данной работы является обзор технологического оборудования для отчистки нефти от газа методом экстракции. Основными задачами выпускной работы являются изучение технологий экстракции нефти и выбор оптимального оборудования.
При добычи нефть содержит в себе попутный газ. Газ необходимо отделять для того, чтобы, во-первых, нефть соответствовала необходимым стандартам и, во-вторых, для предотвращения износа и поломок нефтеперерабатывающего и нефтеперекачивающего оборудования.
В данной работе был рассмотрен метод экстракции, который используется для отделения газа от нефти.
При анализе данного метода были выявлены следующие преимущества:
1) метод экстракция позволяет проводить отделение нефти от газа при нормальной температуре, уменьшаются затраты на подогрев нефти;
2) при экстракции возможно разделение смесей, состоящих из близкипящих компонентов, при подборе нужного экстрагента;
3) легкость аппаратного исполнения;
4) возможность создания непрерывного процесса и автоматизации.
Изучены характеристика нефти, принцип экстракции, характеристики экстрагентов, схемы процесса экстракции.
Рассмотрено современное экстракционное оборудование и характеристики, влияющие на его работу. Из оборудования для поставленной в работе задачи (разработка устройства для отделения газа от нефти методом экстракции производительностью 10 т/ч по сырью, обеспечивающего степень очистки не ниже 99.9%) был выбран роторно-дисковой экстрактор, т.к. он обеспечивает наибольшее перемешивание фаз, в результате чего газ почти полностью растворяется, что повышает качество нефти.
Были произведены расчеты основных параметров экстрактора:
- высота рабочей зоны 6м;
- высота отстойных зон 1,2м;
- расстояние между дисками 0,333м;
- диаметр колонны 1м;
- диаметр дисков 0,667м;
- диаметр статорных колец 0,75м.
Подобрано вспомогательное оборудование: электродвигатель, насос для подачи нефти, насос для подачи экстрагента, расходомер.
Разработаны требования по безопасности и техническому обслуживанию технологической установки экстракции, которые включают механическую надежность и технологическую надежность оборудования.
1. Ягодин Г.А., Каган С.З. Основы жидкостной экстракции. - М.: Химия, 1981 г. - 400 стр.
2. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. - М.: Химия, 1973 г. - 750 стр.
3. Айнштейн В.Г. Общий курс процессов и аппаратов химической технологии. - М.: Химия, 2002 г. - 1758 стр.
4. Попов Г.Н., Алексеев С.Ю. Машиностроительное черчение. Справочник. Л. : Машиностроение, 1986.
5. Шкляр Ю.В., Островская Э.Н.: Проектирование химических аппаратов с механическими перемешивающими устройствами: Учебно-справочное пособие по курсовому проектированию; Казан. Гос. Технол. Ун-т. Казань, 1998.
6. Плановский А.Н., Рамм В.М. Процессы и аппараты химической технологии. - М., изд-во Химия, 1966 г. - 848 стр.
7. Кафаров В.В. Справочник по растворимости. - М.: Химия, 1981 г. - 400с.
8. Акульшин А.И. Эксплуатация нефтяных и газовых скважин М.: Недра, 1989.
9. Чернобольский И.И. Машины и аппараты химического производства. - М.: Машиностроение, 1975.
10. Берестовой А.М., Белоглазов И.Н. Жидкостные экстракторы - Л.: Химия, 1982.
11. Павлов К. Ф. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии / К. Ф. Павлов, П. Г. Романков, А. А. Носков. - Л.: Химия, 1987. - 575 с.
12. Каган С.З., Аэров М.Э., Волкова Т.С., Труханов В.Г. // ЖПХ. Т. 37 - № 1. - 1964.
13. Романков П. Г., Фролов В. Ф. Массообменные процессы химической технологии. - М.: Высшая школа, 1990. - 129 с.
14. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию / под ред. Ю.М. Дытнерского. - 2-е изд. - М.: Химия, 1992.
15. Кобе К.А. «Новейшие достижения нефтехимии и нефтепереработки Том 1», с. 234.
16. Роддатис К.Ф. Котельные установки, 176 с.
17. Черножуков Н.И. Технология переработки нефти и газа Часть 3, 115 с.
18. Денисов В.В. Безопасность жизнедеятельности, 1995 г., 334с.
19. Аранович Б.И. Электромагнитные устройства автоматики, 438с.
20. Саркисьянц Г.А. Переработка и использование газа, 210с.